Il existe deux principaux types de courant électrique qui circulent dans votre maison : le courant alternatif et le courant continu. La grande majorité des appareils qui vous entourent sont alimentés en courant alternatif.
En permettant aux électrons de circuler dans les fils de votre maison, il est possible de répondre rapidement aux demandes électriques changeantes. Cependant, il était une fois, le courant continu était la norme, et ce n’est qu’à la fin d’une querelle de dix ans entre Nikola Tesla et Thomas Edison que le monde s’est installé sur le courant alternatif.
Comment fonctionne le courant continu ?
Le courant continu est assez simple. Le courant continu circule strictement dans une seule direction. Cela signifie que les électrons sont poussés par le générateur d’énergie et continuent d’avancer à travers le fil jusqu’à ce qu’il atteigne votre appareil, fasse son travail, puis continue à travers la prise pour terminer son circuit.
Le courant continu est généralement généré en faisant tourner une bobine de fil dans un aimant. Il y a ici une perte d’efficacité due aux étincelles et à la chaleur causées par le frottement de certaines pièces mobiles. Le courant de l’alimentation CC générée est lié à la vitesse à laquelle ce moteur tourne et reste constant. Les appareils doivent fonctionner au même courant pour éviter d’être surchargés ou sous-alimentés. Lorsque l’alimentation en courant continu faisait partie du réseau, cela entraînait le chevauchement de plusieurs fournisseurs d’électricité générant chacun certaines tensions, compatibles uniquement avec des appareils correctement dimensionnés. C’était le bordel.
Comment fonctionne le courant alternatif ?
Le courant alternatif a des électrons qui avancent et vers l’arrière à travers un fil. Ceci est causé par un changement dans la façon dont la puissance est générée. Le courant alternatif est généralement généré en faisant tourner un aimant à l’intérieur d’une bobine de fil. Au fur et à mesure que l’aimant tourne, ses pôles poussent et tirent alternativement les électrons dans la bobine environnante.
Alors que le courant continu ressemblerait à une seule ligne droite lors de la mesure du courant dans le temps, le courant alternatif ressemble plus à une onde sinusoïdale : grimper, atteindre un pic, puis chuter et éventuellement revenir en arrière. L’avantage ici est que les intervalles entre les pics et les creux peuvent être raccourcis ou allongés afin de modifier le courant final et de répondre aux demandes. Cela a rendu la transmission de puissance plus flexible que le courant continu, car les appareils de tensions variables pourraient tous en bénéficier. Cependant, l’alimentation était perdue chaque fois que le courant alternatif devait être converti en courant continu à la maison.
Où le courant continu est-il le plus utile ?
Si le courant alternatif est si génial, pourquoi s’embêter avec le courant continu ? Même si la plupart de nos appareils domestiques ont des demandes de puissance suffisamment erratiques pour que le courant alternatif soit utile, il existe quelques applications où le courant continu est plus efficace. Le plus important est de recharger les batteries. Les batteries ont généralement une haute tension unique à laquelle elles se chargent et se déchargent. (Oui, certaines des batteries les plus sophistiquées ont des microcontrôleurs pour régler cela, généralement utilisés avec des stylos de vapotage.) Lorsque vous chargez des batteries AA ou AAA standard, le chargeur convertit la tension alternative de votre mur en courant continu.
Comme mentionné, il y a une perte d’efficacité dans ces conversions, mais si vous pouviez obtenir de l’énergie à partir d’une source de courant continu, vous seriez en mesure de bénéficier d’une efficacité électrique améliorée. Les panneaux solaires en sont un bel exemple. L’énergie solaire génère du courant continu, et il y a une perte d’efficacité dans sa conversion en courant alternatif pour une utilisation immédiate. Cependant, le pompage de l’énergie solaire CC dans une batterie maximise la quantité d’électricité qui peut être captée. Un contrôleur de charge solaire entre les deux assure le transfert le plus efficace compte tenu de la sortie variable du solaire.
Malheureusement, cette alimentation par batterie devra encore être convertie en courant alternatif à un moment donné afin de fonctionner correctement avec la plupart des appareils de la maison. Certains appareils qui ont une consommation d’énergie singulière et stable peuvent puiser de manière fiable directement dans l’alimentation CC. Les congélateurs et réfrigérateurs à courant continu en particulier sont populaires dans les maisons hors réseau car ils peuvent éviter une perte d’efficacité lors de la conversion en courant alternatif. Certaines personnes entreprenantes ont même pu concevoir une maison alimentée en courant continu. Au-delà des applications grand public, vous verrez également des lignes de courant continu à haute tension alimentant des transformateurs où elles sont converties en courant alternatif avant d’aller dans des zones résidentielles.
En fin de compte, le courant continu vous rapproche de la source d’alimentation avec une efficacité plus élevée que le courant alternatif, mais comme nos demandes électriques ont tendance à changer, le courant alternatif nous donne la flexibilité dont nous avons besoin pour changer de vitesse rapidement.
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